人工肌肉智能材料研究获新突破

2月1日从哈尔滨工业大学获悉，该校冷劲松教授团队联合国内外科研伙伴，在智能材料之一人工肌肉领域取得重大突破，解决了人工肌肉驱动性能的电容依赖性问题，为后续设计具有无毒、低驱动电压、高能量密度的高性能驱动器提供了新的理论基础。1月29日，相关研究成果以“单极冲程、电渗泵碳纳米管纱线肌肉”为题，在线发表于学术期刊《科学》上。

该研究首次发现通过聚电解质功能化的策略，可实现人工肌肉智能材料的“双极”驱动转变为“单极”驱动，同时发现了人工肌肉随电容降低，驱动性能增强的反常现象，这一重要发现和突破为人工肌肉后续应用展示了更广阔的前景。

新型人工肌肉性能更优异、结构更简单、生物相容性更好，未来，如将这一成果应用到仿生飞行器的驱动上，飞行器将更轻盈，将飞得更高、更远、更久；如应用到生物领域，其无毒特性将让医疗机器人具有更好的生物相容性。

新型人工肌肉具有无毒、驱动频率高、驱动电压低、驱动应变大以及高能量密度等特性，在空间可展开结构、仿生飞行器、可变形飞行器、柔性机器人、可穿戴外骨骼、医疗机器人、柔性电子等领域具有巨大应用潜力。

新材料能在低温下将CO2转为资源

日本早稻田大学的一个研究团队发现了一种新材料，能在低于500℃的温度下，将二氧化碳（CO2）转化为有用的资源。他们利用新发现的Cu-In2O3，通过化学循环进行了逆向水气转换反应，在低于500℃的温度下，以10毫摩尔/克/小时的高速度将CO2有效转化成了一氧化碳（CO）。各种分析表明，在Cu-In2O3上的反应源自Cu-In2O3与Cu-In合金之间的氧化还原。

研究发现，铜和铟组合形成的氧化物，也具备通过氧化还原将CO2转化为资源的高性能。今后，通过组合太阳热和电解氢等，有望有选择地将CO2高效转化为资源。

将废弃塑料变成碳纳米管用于传输电力

英国威尔士政府正在支持斯旺西大学的一个尖端科学项目，以将废弃塑料转化为用于能源工业的高价值化合物。斯旺西大学的能源安全研究所的研究小组提取废弃塑料中的碳原子，并将它们转变成可用于电力传输的纳米管形式。

研究人员已采用源自废弃塑料的碳纳米管开发出一种电缆，适用于电力和数据传输。这种塑料电缆中没有铜线，可用于住宅和工业建筑。

研究人员的愿景是，用废弃塑料来生产远距离输电用的材料，以提高全球能源的可持续性。在其第一个科学出版物中，他详细地阐述了他在当地的一家超市购买的黑色塑料材料的转变情况。他说：“将塑料转变成有用的材料，比如碳纳米管，可以使用各种各样的塑料。我们的团队已经扩大了问题塑料的范围，包括聚偏二氯乙烯-聚氯乙烯、聚酯和聚丙烯等。”

全复合材料直升机轮毂项目启动

这个为期18个月的项目将为旋转翼飞机设计，开发和制造12个经过全面测试的超低质量、坚固耐用、经过概念验证的CFRP轮毂。

先进的复合材料结构专家目前正在领导其新的NATEP项目，该项目由英国创新机构Innovate UK共同资助，旨在设计，开发和制造超低质量，坚固耐用，经验证的产品。-用于旋翼飞机的碳纤维增强塑料（CFRP）轮毂。

该项目于今年1月1日开始，将持续接下来的18个月。联盟合作伙伴Leonardo和国家复合材料中心将利用其专业知识，以提高性能，安全性和所有权成本。

根据数据分析，当前的全球直升飞机轮毂市场使用金属轻合金材料，通常是铝或镁。尽管它们通过较低的密度提供了足够的强度和刚度，但由CFRP制成的轮毂将在约为金属轮毂密度的一半的情况下提供明显增强的机械性能。

具有自我修复性能的新型可回收碳纤维增强复合材料

研究团队创建了一种可回收的碳纤维增强复合材料，该复合材料最终将取代从现代飞机机翼，风力涡轮机到体育用品等所有领域中使用的不可回收版本。

研究人员开发了一种可回收材料，这种材料与常用的碳纤维复合材料一样坚固，也可以在压力容器中的高温水中分解。新材料可以很容易地替换为当前的制造工艺。

碳纤维增强复合材料轻巧结实，在许多行业中越来越受欢迎。它们是金属的一种节能、轻便的替代品，特别是在航空和汽车行业。

尽管新的可回收材料很容易为制造商所采用，但研究人员仍在继续致力于改善当前市场上复合材料的回收利用。

来源：科技日报、PT现代塑料、CompositesWorld、贤集网